Die diesjährige Marktübersicht beinhaltet Daten von 11 Herstellern, davon 7 deutsche und 4 weitere aus anderen europäischen Ländern. Insgesamt wurden 78 Maschinenbaureihen ausgewertet, die mindestens 316 einzelne Maschinen umfassen. Die tabellarische Darstellung der Informationen zu den Maschinenbaureihen ist alphabetisch nach Herstellername und wertungsfrei geordnet. Aus Gründen der Vergleichbarkeit sind einige Herstellerangaben vereinfacht dargestellt, ihre grundsätzliche Gültigkeit bleibt bestehen. Jede Baureihe enthält verschiedene Maschinentypen, deren spezifische Daten durch die Angabe von Zahlenbereichen der Maschinenkenngrößen berücksichtigt werden. Bei der Analyse der Daten ist zu beachten, dass ein Großteil der angebotenen Baureihen und Maschinen individuell an spezifische Kundenanforderungen angepasst werden kann, weshalb die Daten letztlich von den hier angegebenen Tabellenwerten abweichen können. Weiterreichende Informationen können über den jeweiligen Maschinenhersteller angefordert werden. Für Änderungen und Neuerungen der Daten im Tabellenwerk durch die Maschinenhersteller und Übertragungs- und Darstellungsfehler in den tabellarischen und ausgewerteten Daten übernehmen die Autoren keine Haftung.
Maschinenstruktur und Bauform
Die Gestellstruktur und Bauform legen die grundlegenden Eigenschaften einer Bearbeitungsmaschine fest und bestimmen damit wesentlich die Bearbeitungsgenauigkeit und Leistungsfähigkeit von Bearbeitungszentren. Zudem wird das bearbeitbare Spektrum an Werkstückdimensionen wesentlich durch die Bauform festgelegt. Zur Veranschaulichung der aktuell am Markt verfügbaren Maschinen sind die verschiedenen Bauformen in Abb. 1 zusammengefasst. Die Bezeichnungen stammen aus der systematischen Einteilung der variantenreicheren Metallbearbeitungszentren. Am Markt für holzbearbeitende Bearbeitungszentren kommen hauptsächlich die drei Bauformen Portalmaschinen in Gantrybauweise, Portalmaschinen in Tischbauweise und Maschinen in Auslegerform (C-Bauweise) vor.
Bei der Analyse der Marktanteile lässt sich feststellen, dass im Vergleich zu vor 2 Jahren nun deutlich mehr Bearbeitungszentren mit Fahrportal (Gantrybauweise) angeboten werden und mit einem Anteil von 51 Prozent (zuvor 27 Prozent) nun den größten Anteil ausmachen. Auslegermaschinen, die 2007 noch den ersten Platz belegten, verlieren zunehmend an Bedeutung. Nachdem sie 2021 auf 20 Prozent Marktanteil kamen, sind es in diesem Jahr lediglich 13 Prozent. Im Unterschied zum Fahrportal ist bei der Tischbauweise der Maschinentisch nicht fest, sondern kann das Werkstück entlang der x-Achse positionieren. Insbesondere bei der Plattenbearbeitung wird hierdurch eine hohe Flexibilität ermöglicht, da große Spannweiten und Verfahrwege realisiert werden können. Zudem ist ein schneller Transport zwischen Lagerort und dem Bearbeitungszentrum automatisiert realisierbar.
Tischkonzepte und Spannsysteme
Aufgrund des breiten Spektrums von Werkstückgrößen und -formen in der Holzbearbeitung, hat sich ein vielseitiges Angebot von Tisch- und Spannsystemen etabliert. Dabei stellt jeder Anwendungsbereich andere Herausforderungen an die Werkstückspannung. In Abb. 3 sind die Anteile der für die Maschinen verfügbaren Tischkonzepte zusammengefasst. Dabei ist festzustellen, dass sich die Verteilung über die letzten Jahre nahezu konstant gehalten hat. Die Bearbeitung von Türen, Platten sowie das Nesting erfordern spezielle Spannsysteme zum Spannen von plattenförmigen Werkstücken, während in der Fenster- und Treppenbearbeitung aufgrund der prismatischen Werkstücke andere Lösungen zur Fixierung der Werkstücke gefordert sind. Als Tischkonzepte in Bearbeitungszentren werden Vakuumraster- und Konsolentische mit Anteilen von jeweils über 30 Prozent angeboten. Diese eignen sich besonders zum Spannen von plattenförmigen Werkstücken, können aber auch durch vielfältige Spannsysteme prismatische Werkstücke verlässlich spannen. Auf Konsolentischen ist zudem ein vollautomatisches Spannen von Werkstücken möglich, weshalb diese bei der Fertigung von größeren Stückzahlen im Bereich von Möbelbauteilen und Fenstern häufig zum Einsatz kommen. Weiterhin sind Sondertische und T-Nutentische verbreitet, welche beispielsweise zum Spannen spezieller Werkstücke dienen oder sich durch eine hohe Flexibilität in der Aufnahme von Vorrichtungen auszeichnen. Durch elektronische Rüsthilfen wie Laser oder LED werden Maschinenbediener bei der manuellen Ausrichtung von Spannsystemen oder Werkstücken unterstützt, vgl. Abb. 4. Der Trend zur automatisierten Werkstückspannung setzt sich weiterhin fort. Durch automatisch verfahrende Konsolen und Blocksauger können weiter Rüstzeiten reduziert werden. Die zunehmende Funktionalisierung von Bearbeitungszentren führt zudem dazu, dass durch Integration zusätzlicher Aktorik in Spannelementen, z.B. zum vertikalen Verfahren des Werkstücks zum Kantenanleimen, die Flexibilität der Bearbeitung erhöht werden kann. Dem Trend der Digitalisierung folgend werden mittlerweile in der Spanntechnik zunehmend intelligente Komponenten eingesetzt, die Daten generieren um beispielsweise eine Energieüberwachung und vorausschauende Wartung zu ermöglichen.
Achsantriebe
In der Verteilung der Achsantriebssysteme kann für die letzten Jahre keine Veränderung beobachtet werden. Die längste Maschinenachse (X-Achse) wird zu 86 Prozent mit Ritzel-Zahnstangen-Antrieben ausgeführt. Der Ritzel-Zahnstangen-Antrieb stellt dabei die kostengünstigste Lösung zum Verfahren auf der X-Achse dar. Zum Antrieb der Z-Achsen werden in knapp 92 Prozent der Fälle Kugelgewindetriebe eingesetzt. Durch große Steigungen im Gewinde kann dabei eine hohe Dynamik der Achsen erreicht werden. Bei den Y-Achsen ist eine etwas ausgeglichene Aufteilung zwischen Kugelgewindetrieb (41 Prozent) und Ritzel-Zahnstangen (58 Prozent) zu beobachten. Der Anteil der angebotenen Bearbeitungszentren mit Lineardirektantrieben ist in den letzten Jahren auf einem sehr niedrigen Niveau von ca. 1 Prozent verharrt. Abb. 5 zeigt die Verteilung der Achsantriebssysteme für die drei linearen Maschinenachsen von CNC-Bearbeitungszentren für die Holzbearbeitung.